Тепломассообменные процессы в АБХМ

Абсорбционная холодильная машина — пароконденсационная холодильная установка. Круговой процесс абсорбционных машин осуществляется рабочей смесью веществ (растворов), состоящей из двух компонентов.
Эти вещества имеют разные температуры кипения при том же давлении. Один компонент является холодильным агентом , другой – поглотителем (абсорбентом).
Абсорбционная холодильная машина на 14МВт

Абсорбционная холодильная машина Ф. Карре
Первые абсорбционные холодильные машины, разработанные в XIX веке, использовали в качестве абсорбента серную кислоту.
Французский инженер Фердинанд Филипп Карре в 1850 году изобрёл абсорбционную холодильную машину, работавшую на смеси воды и концентрированной серной кислоты.
Усовершенствованная модель этой машины была запатентована им во Франции в 1859 году, а через несколько лет он представил холодильную машину, работающую на аммиачном цикле.

Абсорбент - бромид лития (LiBr)
Хладагент — вода
Абсорбент - вода
Хладагент — аммиак (NH3)
Абсорбционные
Бромисто-литиевые холодильные машины
Водоаммиачные холодильные машины
Холодильные машины
Парокомпрессионные
Эжекторные
Воздухокомпрессионные
Адсорбционные

Охлаждение воды
Вода-хладагент поступает в левую часть камеры — «Испаритель». Внутри, в условиях глубокого вакуума, происходит процесс кипения хладагента, который отводит тепло из охлаждаемой воды, циркулирующей по трубкам теплообменника.
Абсорбция
Капли концентрированного раствора бромида лития подаются в правую часть камеры («абсорбер»), где абсорбируют пары воды-хладагента.
Для того, чтобы не допустить повышения температуры бромида лития и потери его абсорбирующих свойств, необходима охлаждающая вода, которая стабилизирует его температуру.
Принцип работы АБХМ

Нагрев абсорбента
Раствор бромида лития, полученный после абсорбции, направляется в генератор при помощи насоса.
Там под воздействием тепла из него выкипает часть воды. Это восстанавливает изначальную концентрацию бромида лития в растворе, что нужно для поддержания его абсорбирующих свойств.
Конденсация хладагента
В конденсаторе происходит процесс конденсации пара хладагента, образовавшегося при кипении раствора в генераторе.
Далее, эта вода-хладагент вновь попадает в «испаритель» (левую часть камеры) и цикл повторяется заново.

Двухконтурная АБХМ

Классификация АБХМ
По источнику тепла :
• АБХМ нагрева горячей водой, (от 75°С.и выше);
• АБХМ парового нагрева, (75-200°С.);
• АБХМ нагрева уходящими газами, (250-600°С.);
По количеству контуров:
• одноконтурные;
• двухконтурные;
• трёхконтурные.
По варианту нагрева:
• прямого нагрева (источником теплоты может быть газ или другое топливо, сжигаемое непосредственно в установке);
• непрямого нагрева (используется теплоноситель, посредством которого теплота переносится от источника.).

Эффективность АБМХ характеризуется холодильным коэффициентом, определяемым как отношение холодопроизводительности установки к затратам тепловой энергии.
Одноконтурные АБХМ характеризуются величинами холодильного коэффициента, равными 0,6–0,8 (при максимально возможном 1,0).
Двухконтурные АБХМ характеризуются величинами холодильного коэффициента, равными примерно 1,0 при максимально возможном 2,0.
Прототипы трёхконтурных АБХМ характеризуются величинами холодильного коэффициента от 1,4 до 1,6.
Эффективность АБХМ